France- Stratégie : la géothermie de surface : une arme puissante

 https://www.gouvernement.fr/sites/default/files/contenu/piece-jointe/2022/10/hcp_ouverture-n12-geothermiesurface.pdf

Les avantages des PACg

Les PACg représentent aujourd’hui 2 % seulement du parc de pompes à chaleur alors qu’elles sont plus ;efficaces que leurs concurrentes aérothermiques qui présentent un champ d’utilisation limité. Puisqu’elles extraient la chaleur de l’air à l’extérieur du bâtiment, les PACa sont pénalisées lors des périodes de grand froid et ne peuvent donc être utilisées tout au long de l’année, 24 heures sur 24. Leur performance se dégrade lorsque la température extérieure avoisine 0°C et elles ne fonctionnent parfois plus lorsque la température devient négative.

Il en va autrement pour les PACg. Le sol ayant une bonne inertie thermique (avec une température stabilisée autour de 12°C), les pompes à chaleur géothermiques peuvent en extraire de la chaleur en hiver et de la fraîcheur en été. De plus, les PACa peuvent entraîner des nuisances sonores, alors que les PACg sont silencieuses. La durée de vie d’une PACg avoisine 30 ans à comparer à 15 à 20 ans pour une PACa selon les conditions d’exploitation.

Enfin, une PACa consomme, en cas d’hiver normal, 30 % de plus qu’une PACg.

PACg : une technologie compétitive, qui contribue à l’indépendance énergétique de la France

Une PACa consomme, en cas d’hiver normal, 30 % d’électricité de plus qu’une PACg. Il en résulte, ainsi que le précisent les travaux du BRGM, que, alors que l’investissement initial pour une PACa est inférieur à celui d’une PACg, le coûtglobal d’exploitation de la première est supérieur à celui de la seconde en prenant en compte la durée de vie totale d’une installation, soit une vingtaine d’années30 pour les PACa et près de 30 ans pour les PACg

Les prix de l’électricité sont sujets à des évolutions fortes et devraient augmenter à l’avenir du fait des investissements massifs de décarbonation à effectuer. En réduisant le besoin d’électricité, la PACg constitue un élément de la sobriété énergétique et un moyen de diminuer les factures des consommateurs et les ressources collectives à consacrer au système

La chaleur d’origine géothermique est compétitive avec les solutions concurrentes :

l’ADEME estimait en 2020 le coût de production de l’ordre de 80 à 130 €/MWh pour la PACg contre 100 à 115 €/MWh pour le gaz et 130 à 160 €/MWh pour le fioul.

Par ailleurs, la géothermie peut devenir une filière française d’excellence. Elle en a les atouts. Avec des exportations qui dépassent déjà le demi-milliard d’euros – à destination de pays de l’Union européenne pour plus des trois quarts – la France affiche en ce qui concerne les pompes à chaleur un solde commercial excédentaire de 240 millions d’euros en 2020 et 73 millions d’euros3 en 2021

La France possède un parc de PACa considérable (8,4 millions36) mais relativement peu de PACg (206 500), permettant une production thermique de 4770 GWh pour une puissance installée de 3076MW, soit 0,7% seulement de la consommation finale de chaleur.

Cette situation est à mettre en regard de celle constatée dans les pays du Nord de l’Europe qui ont un parc total moins volumineux, mais plus performant car composé d’une plus grande proportion de PAC géothermiques. Ainsi, en Allemagne, les PAC géothermiques constituent près de la moitié du parc avec environ 410 000 unités. L’Allemagne est deuxième derrière la Suède, champion européen dans ce domaine avec un peu plus de 560 000 PACg

Le sous-sol français offre un potentiel important aujourd’hui sous-exploité.

À ce jour en France métropolitaine, la géothermie de surface fournit 3 % de la chaleur renouvelable, soit près d’1 % de la chaleur produite en France – la production de froid est négligeable aujourd’hui. Ainsi qu’il a été dit plus haut, en 2019, un peu moins de 21 % de la consommation finale de chaleur et de froid était d’origine renouvelable (toutes sources) alors que l’objectif de consommation finale d’origine renouvelable était de 33 % pour 2020 et est de 38 % pour 2030.

Or le potentiel de la géothermie dans ses différentes composantes, est très important. Pour la géologue Béatrice Ledésert, professeur à l’université de Cergy Paris, « en tant que source d’énergie renouvelable pour l’électricité et le chauffage, la récupération de la chaleur terrestre pourrait couvrir 3 à 5 % de la demande mondiale d’ici à 2050 », et 10 % d’ici à 2100 grâce à des incitations économiques.

S’agissant plus précisément de la géothermie de surface, le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM) estime en France, en additionnant les différents gisements, à 100 TWh annuels le potentiel d’économie de gaz d’ici 15 à 20 ans25, soit un peu plus que la consommation annuelle française de gaz russe en 2021 (90 TWh).

En ce qui concerne la métropole du Grand Paris, la géothermie de surface pourrait produire 25TWh par an ce qui représente plus de la moitié de ses besoins en chauffage, eau chaude sanitaire et climatisation

Les problèmes des PACg.

Pour le bâtiment résidentiel individuel, les PACg sont préférentiellement installées dans les maisons disposant d’un jardin sous lequel sont installées les sondes. Le logement concerné doit comporter une large surface de plancher ou des radiateurs de grande taille, qui permettent la diffusion de la chaleur sans qu’il soit besoin d’une température élevée de la source. Il s’agit là d’une des limites à la diffusion des PACg mais le potentiel d’habitations concernées reste considérable : il existe environ 20 millions de maisons individuelles en France14 et environ 8 millions d’entre elles sont chauffées au gaz ou au fioul, ce qui montre les marges de progression de la géothermie de surface.

Un investissement initial en décalage avec les capacités de financement des ménages

Les aides sont en grande partie conditionnées au revenu ; néanmoins le reste à charge demeure élevé. Cela rend certaines PACa, même moins soutenues relativement plus abordables pour les ménages modestes du fait de leur prix relativement bas.

Une offre insuffisante, notamment sur l’installation des PACg

Le faible nombre de professionnels proposant l’installation d’une PACg explique également ce phénomène, dans la mesure où celle-ci est beaucoup plus complexe que l’installation d’une PACa. Elle implique de forer le sol, ce qui suppose de disposer des machines et du savoir-faire adaptés. Pour l’heure, les installateurs proposent rarement d’eux-mêmes ce dispositif moins bien connu, qui nécessite des compétences relativement rares aujourd’hui. L’initiative provient le plus souvent des propriétaires de la maison, qui doivent avoir déjà connaissance du dispositif. Les freins psychologiques liés au forage du terrain sont également des facteurs explicatifs de la faible demande de PACg.

L’installation se fait en deux étapes, avec deux professionnels différents : un pour le forage, et l’autre pour la mise en place du chauffage. À ce jour, le nombre d’ateliers de forage en service en France est estimé à 7042 et ce sont pour la plupart de petites entreprises familiales.

Plan d’action : comment développer à grande échelle la géothermie de surface d’ici à 2050 ?

a. Développer la formation de professionnels du secteur pour renforcer le socle de compétences et accroître le volume de l’offre. En 7 ans environ, pour un coût de 60 millions d’euros.

b. Développer les capacités de forage et l’offre de systèmes de chauffage, actuellement insuffisantes pour répondre à une demande plus élevée. Montée en charge en 7 ans, avec des modalités à définir avec les acteurs de la filière et les industriels concernés.

c. Réduire, pour les particuliers et le tertiaire, l’effort d’investissement initial et les risques financiers. C’est un dispositif d’incitation coordonné entre l’État, les collectivités territoriales et les organismes de financement qu’il convient de mettre en oeuvre.

d. Etablir de manière plus précise la cartographie du territoire, pour favoriser la développement de la géothermie de surface, en repérant notamment les zones les plus favorables à des forages performants.

Remarque : une idée intéressante à la géothermie de surface, qui présente un potentiel intéressant. Pour autant, compte-tenu des difficultés, plus pour des projets collectifs que l’habitat individuel